Визначення витрат тепла опалювальними приміщеннями

Основні втрати тепла приміщеннями відбуваються через зовнішні огороджувальні конструкції: стіни, вікна, підлогу нижнього і перекриття верхнього поверхів. Тепловтрати кожного огородження визначають за формулою

Q = k·F·(t_в-t₃)·α, (1)

де Q - втрати тепла через огородження, Вт

k – коефіцієнт теплопередачі огороджувальної конструкції (кількість тепла, що передається через огородження площею 1 м² протягом 1 години при різниці температур внутрішнього і зовнішнього повітря 1°), Вт/м²·°С;

F – площа огороджувальної конструкції, м²;

t_в – внутрішня температура повітря, °С;

t_з – температура зовнішнього повітря, приймається рівною розрахунковій зовнішній температурі для опалення t_р.о, °С;

α – поправочний коефіцієнт, що враховує ряд факторів, які збільшують чи зменшують втрати тепла: надбавка на вітер і орієнтацію огороджень на сторони світу, висоту приміщень тощо.

Як видно з формули, тепловитрати залежать:

- різниці температур в приміщенні і на вулиці (чим вона більша, тим більші тепловтрати)

- товщини матеріалу стін, вікон, дверей, перекриттів ( огороджуючих конструкцій)

- площі огороджуючих поверхонь, а також окремих ізолюючих слоїв

- кількості поступаючого в приміщення холодного зовнішнього повітря ( негерметичні стики, вентиляція)

Величина тепловтрат не є постійною, найбільше значення досягається в період низької температури повітря

Як розраховуються тепловтрати :

- окремо для кожного приміщення будинку розраховуються витрати тепла через стіни, стелю, підлогу, вікна, двері. До цих витрат додаються додаткові втрати, які враховують розміщення приміщень відносно сторін світу, висоту приміщень, наявності 2-х і більше наружніх стін, надходження зовнішнього повітря через двері і негерметичні стики (додаткові втрати становлять приблизно 10-15% основних втрат)

Загальні тепловтрати будинку складаються із суми втрат всіх приміщень

Чому важливо рахувати тепловтрати?

Виконавши розрахунок і знаючи структуру тепловтрат , ми бачимо ”cлабкі місця’’  будинку, де втрачається найбільше тепла, і можемо ефективно і з найменшими затратами їх зменшити.

Тепловтрати являються основою для розрахунків параметрів системи опалення.

На основі тепловтрат :

- Підбирається потужність опалювального котлу

- Розраховується і підбирається потужність опалювальних приладів, теплої підлоги

- Розраховуються діаметри і гідравлічний опір трубопроводів

- Підбирається циркуляційний насос

- Розраховується споживання енергоносіїв за опалювальний сезон, їх вартість

 

Наприклад , не знаючи теплового балансу вашого житла Ви встановили  котел значно завищеної потужності.  Такий котел працюватиме в режимі нижче номінальної потужності, тобто з нижчим від розрахункового коефіцієнтом корисної дії (ККД). Цикл котла починається зі зниження температури теплоносія на 5-10 гр.С від встановленої на терморегуляторі та завершується після підвищення її до розрахункової. Правильно підібраний котел характеризується мінімальною кількістю циклів увімкнення-вимкнення.  В котлі з завищеною потужністю кількість циклів збільшується , а це приводить до заниження ККД і зростання витрат на опалення. Крім того,  котел більшої потужності коштує значно дорожче.

Якщо підібрано котел заниженої потужності, меншої від сумарної теплопродуктивності нагрівальних приладів, або тепловтрат опалювальних приміщень – такий котел буде працювати постійно, температура теплоносія  на виході не досягне заданої величини і в приміщенні буде холодно.

Наближені розрахунки витрат тепла приміщеннями можна проводити з використанням питомої теплової характеристики. Тоді розрахункові витрати тепла визначаються за формулою

Q_р = q_o·V·(t_в- t_р.о) α, (2)

де Q_р – розрахункові витрати тепла за 1 год, Вт;

q_o – питома теплова характеристика будівлі, Вт/м³·°С.

V - об’єм приміщення, м³_.

α – поправочний коефіцієнт, який враховує різні кліматичні зони та використовується коли розрахункова температура зовнішнього повітря відрізняється від –30^оС

Питома теплова характеристика q_o залежить від об’єму будівлі.

Побутові та адміністративно-допоміжні приміщення

V тис. куб.м питомі теплові характеристики Вт/м³·°С.

1 – 2 0,52-0,47

2 – 5 0,47-0,38

5 – 10 0,38-0,35

10 – 20 0,35-0,29

До 0,5 1,51-1,40

Підприємства громадського харчування, ідальні

До 5 0,41

До 10 0,38

Більше 10 0,35